Физика по своей природе не предназначена для поисков великого объединения

      Комментарии к записи Физика по своей природе не предназначена для поисков великого объединения отключены

Физика по своей природе не предназначена для поисков великого объединения

В физике нам нравятся простые и обширно применимые теории. Под «простотой» физики в большинстве случаев имеют в виду математическую теорию, опирающуюся на предельное количество постулатов. Под «широкой применимостью» мы имеем в виду теории, способные объяснить широкий класс явлений, пускай и не связанных между собою на первый взгляд. Хороший пример – неспециализированная теория относительности Эйнштейна.

Она зиждется на маленьком количестве несложных правил, и удачно растолковывает орбиты планет в данной и каждый солнечной совокупности, чёрные дыры, расширение Вселенной и гравитационные волны.

В то время, когда теории получаются несложными и обширно применимыми, физики именуют их «прекрасными». Нобелевские лауреаты Стивен Фрэнк и Вайнберг Уилчек сравнивали такие теории с произведениями Моцарта, с мастерски сделанными совершенными конструкциями, в которых любая нота, словно бы бы по плану всевышнего находится на своём месте: удалите одну, и композиция разрушится.

Так и прекрасные теории владеют математической целостностью, словно бы открывающей некую глубокую природную истину, собственного рода скрытый код Творения. У Вселенной имеется большое количество слоёв, от самых больших до самых малых, любой из которых обрисован собственной математикой. Но являются ли они частью более большой композиции, единой объединяющей тональности, резонирующей через всю природу?

Так сохраняют надежду все физики, ищущие финальную теорию, которая сплетёт совместно множество слоёв физической действительности в одну математическую целостность. Мы можем именовать её предельной мечтой Платона, поиском единой несложной и обширно применимой теории. За последние 40 лет эти поиски вдохновили множество умнейших учёных мира.

Но сейчас нам уже видятся ограничения этого жажды свести природу к математике, появляющиеся из-за нехватки экспериментального подтверждения и нескольких теоретических препятствий – включая возможность существования множественных вселенных и связанными с ними тяжёлыми вопросами.

Современное представление о отыскивании объединения – это теория струн, предполагающая, что фундаментальные сущности природы являются вибрирующие трубочки энергии, а не точечные частицы материи. Разные вибрации соответствуют разным замечаемым нами частицам, совершенно верно так же, как разные вибрации струны скрипки соответствуют разным звукам.

В то время, когда я в середине 1980-х занялся теоретической физикой, основной отечественной задачей был поиск неповторимого ответа теории струн: отечественной Вселенной, со всеми её взаимодействиями и частицами. Мы верили в быстрый успех, в то, что природа и правда была математическим кодом в 10-мерном пространстве-времени, в девяти пространственных и одном временном измерении.

В совершенстве шесть скрытых пространственных измерений должны были определять физику, замечаемую нами в трёх простых: перегните их в одну сторону, получите одну вселенную; перегните в другую, получите другую. Притягательность заключалась в уникальности ответа – одна геометрия для дополнительных измерений, которая сказала бы нам всё нужное. Ни одна теория не могла быть несложнее, шире и прекраснее.

Увы, этому не суждено было произойти. Перемотаем на три десятилетия вперёд и найдём, как всё радикально поменялось. Физики были ошарашены тем, что вместо единого ответа их нашлось очень много – по некоторым прикидкам единица с 500 нулями, каждое из которых предлагает собственный вариант дополнительных измерений, собственный вариант вселенной.

Предполагается, Что в каждой из них существует собственный комплект фундаментальных констант, таких размеров, как его заряд и масса электрона, сила гравитационного притяжения – размеров, определяющих физические особенности природы. И где же отечественная Вселенная среди этого многообразия возможностей? Нам как мы знаем, что в случае если мало подправить эти константы, жизнь стала бы неосуществимой – нас бы тут не было.

В противном случае говоря, мы живём в том месте, где живём, потому, что не могли бы жить где-либо ещё – отечественная Вселенная одна из немногих, разрешающих нам существовать. Это, само собой разумеется, действительно, но с научной точки зрения мало что даёт. Что хуже, это звучит как тавтология.

Теория струн превратилась из теории, талантливой математически доказать уникальность отечественной Вселенной, в теорию, разрешающую существовать множеству вселенных, не имеющему фаворитов.

Нам нужно пересмотреть тот метод рассуждений, что привёл нас к этому кризису. Неприятность укоренилась в более глубокой философской задаче – причине. Люди, существа, загружённые в поток времени, с концом и чётким началом, с незапамятных времён были озадачены начальными условиями. Как что-то может случиться из ничего?

Что назначает свойства этого чего-либо (т.е. значения фундаментальных констант) в начале? Кто это заказал? Кто заказал нас?

Отечественная неточность пребывает в том, что с научной точки зрения это неправильные вопросы.

Физики трудятся на весьма чёткой платформе. Для определения развития совокупности во времени нужно обозначить её начальные условия, состояние совокупности в нулевой момент времени. Это подразумевает знание совокупности в её начале, что-то, что мы приобретаем при помощи измерений. В космологии это нереально.

Мы можем сократить значения и начальные условия фундаментальных констант в зависимости от того, что нам сейчас известно о вселенной, но не можем верить в том, что отечественные заключения окончательны. Доказательства, собираемые нами сейчас о далёком прошлом, смогут дать нам неполную картину случившегося. А мультивселенная только передвигает проблему начальных условий на другой уровень, не решая её.

Каждая теория, пробующая недвусмысленно выяснить начальные условия Вселенной, а через них – значения фундаментальных констант, делает то, для чего физика не предназначена. Зашли ли мы в тупик, будучи вынужденными принять значения констант такими, какие конкретно они имеется? На текущей платформе, да.

И попытки обойти эту проблему, пускай кроме того и воодушевляющие, будут только хождением около да около.

Но не всё утрачено. Поиск несложной и безграничной теории заслонил более глобальный взор на природу физики. Физика – это построение неизменно изменяющегося и самоисправляющегося описания естественных явлений.

Она отстраняется от метафизических измышлений о природе действительности, которая больше связана с отечественными поисками смысла, чем с тем, как трудится природа. В противном случае говоря, физика – это выражение интеллектуальной покорности. Мы обучаемся жить в невежестве, и вместо приобретаем возможность неспешно прогрессировать.

Так что, нет ничего нехорошего с кажущейся произвольностью существующих законов физики, и в отказе от догмы, говорящей, что красота в простоте, а истина в красоте. В случае если физику осознавать как описательное объяснение, свободное от поисков объединения, то возможно избавиться от экзистенциального опасения не определить всё на свете. Быть может, отечественная текущая задача – симптом чего-то большего, какого-либо глубокого трансформации методологической природы физических теорий.

Быть может, нам нужно подойти к ним с исторической точки зрения, отказавшись от бесплодных поисков вечной истины и объяснения первопричины. В полной мере быть может, что природа физических теорий отражает их описательное построение, кусочное и постепенное, происходящее из отечественного неидеального и неполного осознания действительности. И в этом нет ничего нехорошего.

Физика, астрофизика, космос.


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: